R134a ve hidrokarbon esaslı gaz karışımlarının performansının deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, soğutucu akışkan olarak R134a ile uyumlu su soğutmalı ısı pompası sisteminde, sistem akışkanına alternatif olarak farklı oranlarda kütlesel olarak R134a/R290 (% 50-50, 60-40, 70-30, 80-20, 90-10) ve farklı bileşime sahip karışım gazı kullanılmıştır. Deney düzeneğinde karışım gazının içeriği R290-R600-R600a-R1270-R170 gazlarından oluşmakta ve kütlesel olarak oranları ise %44,7-45,6-9-0,35-0,35?tir. Deneylerde 3 farklı fan debisi ve 3 farklı soğutma suyu debisinde çalışılmıştır. Karışım gazı Aygaz A.Ş?nin laboratuarlarında TSE 6124 EN 27941 standartlarına uygun olarak 97,7 (% mol/mol) saflık oranında hazırlanmıştır. R134a/Propan karışımının termodinamik özellikleri için REFPROP 7,0 kullanılmıştır. Deneylerde termodinamiğin birinci ve ikinci kanun göre karışımların analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda en yüksek soğutma performans katsayısı R134a soğutucu akışkanda elde edilmiştir. R134a/R290 gaz karışımlarının soğutma performans katsayısı R134a ve karışım gazı kadar performans gösterememiştir. Ekserji kayıpları sistemin referans akışkanı R134a?ya göre R134a/HC karışımlarında ve karışım gazında artış göstermiştir.Sonuç olarak deneysel çalışmada I. kanun ve II. kanun analizlerinde sistemin referans akışkanı olan R134a, karışım gazı ve R134a/R290 karışımlara göre daha iyi sonuçlar vermiştir.

In this study, R134a/R290 mixtures which have various mass ratio (% 50-50, 60-40, 70-30, 80-20, 90-10) and a mix gas having different composition were used in water source heat pump compliant with R134a. The composition of the mix gas is R290-R600-R600a-R1270-R170 and the mass ratio of component gases are %44,7-45,6-9-0,35-0,35. The experiments are performed for 3 fan flow rates and 3 cooling water flow rates. The mix gas was prepared in 97,7% (mol/mol) rate of purity in accordance with TSE 6124 EN 27941 in AYGAZ CORPORATION. REFPROP 7,0 was used for the thermodynamics properties of R134a/R290 mixtures. The gas mixtures were analyzed according to the first and the second law of thermodynamics. The highest COP was obtained for R134a in the results of the experiments. The COP of R134a/R290 mixtures were equal to R134a. The exergy losses of R134a/HC are higher than R134a. As a result of the experimental study, R134a has a better performance than R134a/R290 mixtures and mix gas in the first and the second law analyses